[發明專利]一種多體制調制器

在審

• 申請號: 202010767078.1
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111800089A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 苗龍;周小陽;崔鐵軍
• 申請（專利權）人: 江蘇賽博空間科學技術有限公司
• 主分類號: H03C7/02
• 分類號: H03C7/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 羅運紅

本發明公開了一種多體制調制器，該調制器由三層結構組成：下層為矩形金屬底板層，中間一層為矩形介質基板層，上層為刻蝕在介質基板上的金屬結構層，上層的金屬結構層分為以下三部分：調制器部分和控制信號輸入電路部分。本發明所述的多體制調制器可以在不同工作頻點下實現不同的調制方式，基于一種結構分別實現對微波信號的幅度、相位和頻率的調制功能。本發明所述的多體制調制器可以任意選擇不同的調制方式將特定的二比特數字信息調制到特定頻率的微波信號上，調制方式使用者自主選取。本發明利用了人工表面等離激元結構的色散調控特性，可以實現工作頻率隨結構參數可定制，同時還具備強場束縛的優異特性。

技術領域

本發明涉及一種多體制調制器，屬于新型微波器件和新型人工電磁材料技術領域。

背景技術

數字調制技術是現代信息系統最為關鍵的技術之一，它將數字信息與電磁波物理特性(如幅度特性、頻率特性、相位特性等)緊密聯系在一起，是構成通信、雷達等現代信息系統必不可少的組成部分。在各種調制技術中，幅移鍵控、頻移鍵控和相移鍵控是最基礎也是最常見的三種。這三種調制方式各具特色，幅移鍵控具有損耗低、功耗低的特點，頻移鍵控憑借其低衰減的特性多用于數據傳輸，而相移鍵控抗干擾能力強、被廣泛用于空間通信。然而，現有系統中使用的大多是單一方式的調制技術，將上述三種調制方式用同一結構實現的方法還沒有深入研究。而這種多體制調制器有望在通信安全方面發揮重要作用，比如當一種方式的調制信號被攻擊，使用者可人為切換成其他方式的調制信號，從而保證通信安全。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于解決現有調制器調制方式單一不變的問題,創新性地引入一種可實現三種調制方式的多體制調制器；現有調制器無法將幅移鍵控、頻移鍵控和相移鍵控用同一種結構來實現，本發明將克服上述難題，在安全通信領域起到重要作用。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種多體制調制器，該調制器由三層結構組成：下層為矩形金屬底板層，中間一層為矩形介質基板層，上層為刻蝕在介質基板上的金屬結構層，上層的金屬結構層分為以下兩部分：調制器部分和控制信號輸入電路部分；

調制器部分包括中心金屬條帶，中心金屬條帶一側中間位置設置有若干個單元，每個單元包括矩形金屬塊和T形金屬結構，矩形金屬塊頂部通過金屬化通孔穿過介質基板與底層金屬板連接；并且矩形金屬塊底部和T形金屬結構上端矩形金屬塊通過PIN二極管連接，并且T形金屬結構下端與中心金屬條帶垂直連接；中心金屬條帶一端與微波信號輸入端口連接，另一端與調制信號輸出端口連接；并且微波信號輸入端口與中心金屬條帶上距離最近的單元之間的金屬條帶上設置有若干個矩形金屬塊；調制信號輸出端口與中心金屬條帶上距離最近的單元之間的中心金屬條帶上設置有若干個矩形金屬塊；

控制信號輸入電路包括N段蛇形金屬條帶和N-1個含有貼片電容的金屬隔離結構，其中，N為大于等于3的整數，所述含有貼片電容的金屬隔離結構包括一個貼片電容和兩個矩形金屬塊，兩個矩形金屬塊通過貼片電容連接；所述控制信號輸入電路的N段蛇形金屬條帶兩端和N-1個含有貼片電容的金屬隔離結構依次間隔連接，并且所述控制信號輸入電路兩端均為蛇形金屬條帶；所述控制信號輸入電路其中一端的蛇形金屬條帶不與金屬隔離結構連接的一端與中心金屬條帶另一側連接，另一端的蛇形金屬條帶不與金屬隔離結構連接的一端與控制信號輸入端口連接。

進一步的，所述若干個矩形金屬塊等間距。

進一步的，中心金屬條帶一側中間位置排列的若干個單元等間距。

進一步的，所述微波信號輸入端口到距離最近單元之間的矩形金屬塊的高度逐漸變高；所述調制信號輸出端口到距離最近單元之間的矩形金屬塊的高度逐漸變高。

此外，本發明還提出根據所述多體制調制器實現的調制方法，該方法包括如下步驟：

(1)調整單元中的尺寸參數形成多體制調制器的工作截止頻率；